Результаты экспериментов должны отвечать трем статистическим требованиям: требование эффективности оценок, т. е. минимальность дисперсии отклонения относительно неизвестного параметра; требование состоятельности оценок, т. е. при увеличении числа наблюдений оценка параметра должна стремиться к его истинному значению; требование несмещенности оценок - отсутствие систематических ошибок в процессе вычисления параметров. Важнейшей проблемой при проведении и обработке эксперимента является совместимость ?тих трех требований.
После разработки и утверждения методики устанавливается объем и трудоемкость экспериментальных исследований, которые зависят от глубины теоретических разработок, степени точности принятых средств измерений (чем четче сформулирована теоретическая часть исследования, тем меньше объем эксперимента).
В зависимости от предварительной теоретической подготовки возможны три случая проведения эксперимента:
1) если теоретически получена аналитическая зависимость, которая однозначно определяет исследуемый процесс (например, r =3е2х), то объем эксперимента для подтверждения данной зависимости оказывается минимальным, поскольку функция однозначно определяется экспериментальными данными;
2) если теоретическим путем установлен лишь характер зависимости (например, у - aehx), т.е. задано семейство кривых, то экспериментальным путем необходимо определить как а, так и k и, следовательно, объем эксперимента возрастает;
3) если теоретически не удалось получить каких-либо зависимостей и разработаны лишь предположения о качественных закономерностях процесса, то целесообразен поисковый эксперимент, при котором объем экспериментальных работ возрастает.
В таких случаях уместно применять метод математического планирования эксперимента.
На объем, и трудоемкость проведения экспериментальных работ существенно влияет вид эксперимента. Например, полевые эксперименты, как правило, всегда имеют большую трудоемкость, что следует учитывать при планировании.
После установления объема экспериментальных работ составляется перечень необходимых средств измерений, объем материалов, список исполнителей, календарный план и смета расходов.
План-программу рассматривает научный руководитель, обсуждают в научном коллективе и утверждают в установленном порядке.
При рассмотрении последовательности этапов проведения эксперимента на первое место следует поставить формулировку проблемы, для решения которой ставится эксперимент. В приведенном выше примере проблема формулировалась так: "Существует ли в действительности световое давление и если существует, то какова его величина?". Проблема, на которую должен дать ответ эксперимент, детерминирует и выбор величин, определяемых в ходе эксперимента. В рассмотренном выше случае этими величинами была световое давление и интенсивность света. Сами эти величины не могли быть обнаружены и фиксированы в эксперименте. Для того, чтобы войти в экспериментальные процедуры (первый этап), они предварительно должны быть интерпретированы эмпирически, т. е. представлены в виде некоторых других величин, которые можно непосредственно наблюдать и измерять.
Второй этап -- выбор эмпирической интерпретации теоретических величин -- очень важен при подготовке эксперимента. Только после этого наши теоретические построения и расчеты приобретают эмпирический смысл, а сам эксперимент становится принципиально возможным. В эксперименте Лебедева световое давление эмпирически было представлено как закручивание подвеса, а интенсивность света -- как тепловое расширение в термоэлементе. Закручивание подвеса и тепловое расширение можно было наблюдать и измерять непосредственно.
Третий этап в проведении эксперимента -- выбор условий и используемых приборов -- определяется эмпирической интерпретацией теоретических величин. Если мы хотим, чтобы световое давление было представлено, как закручивание подвеса, то мы должны создать такие условия, чтобы это закручивание не могло быть вызвано никаким другим воздействием. В эксперименте Лебедева трудность состояла в том, что силы светового давления очень малы, и их действие легко перекрывалось рядом других факторов. Среди них наиболее существенными были конвекционные токи воздуха и радиометрические силы. Когда подвес был окружен воздухом, движение воздушных потоков могло закручивать его. Чтобы устранить или хотя бы ослабить действие этого фактора, Лебедев поместил подвес в стеклянный баллон, из которого воздух можно было выкачать. Радиометрический эффект заключается в том, что освещенная сторона пластинки нагревается сильнее неосвещенной стороны, и противоположные стороны испытывают неодинаковое давление газа, что может также вызвать закручивание подвеса. Чтобы избежать этого, крылышки приходилось делать как можно более тонкими. Трудности, связанные с исключением всех побочных эффектов, были в данном случае столь велики, что на их преодоление у Лебедева ушло более трех лет.
После того, как выбраны условия эксперимента и исключено влияние всех побочных факторов, наступает четвертый этап: воздействие на объект, наблюдение его поведения и измерение контролируемых величин. Этот этап можно назвать решающим в проведении эксперимента. Именно для него проводится вся подготовительная работа, и именно на этом этапе мы получаем ответ на вопрос теории, обращенный к природе. В эксперименте Лебедева ответ был положительным, а в эксперименте Майкельсона, например, природа ответила: "Нет!", -- хотя уверенность в существовании эфира была ничуть не меньшей, чем уверенность в существовании светового давления.
Последний, пятый, этап в проведении эксперимента заключается в обработке полученных данных, их теоретическом осмыслении и включении в науку. Закручивание подвеса, наблюдавшееся в эксперименте, истолковывается как вызванное световым давлением. Отсюда делается вывод, что давление света действительно существует, и утверждение об этом включается в теорию как получившее экспериментальное обоснование.
Рассмотрение структуры и этапов проведения эксперимента позволяет дать более обоснованный ответ на вопрос о соотношении теории и эксперимента.
Эксперимент, как легко заметить из сказанного выше, отнюдь не противопоставлен теории и не выступает как нечто, находящееся целиком вне теории. Эксперимент неотделим от теории, ибо он существенно зависит от теории. Как человеческий глаз для того, чтобы быть органом зрения, должен соединяться с мозгом в единую функциональную систему, так и эксперимент, для того чтобы служить средством получения знания, должен соединяться в единую систему с теорией. Роль теории в создании эксперимента особенно ярко проявляется в существовании такой формы познания (но не практической деятельности!), как мысленный эксперимент, т. е. мысленное представление операций с мысленно представимыми объектами. Вообще всякий эксперимент при его обдумывании и планировании выступает вначале как мысленный эксперимент. Но если обычный (материальный) эксперимент обязательно включает в себя материальную деятельность с реальными вещами и процессами, что заставляет нас при планировании эксперимента рассчитывать на реальные приборы, реальные окружающие условия и конкретную эмпирическую интерпретацию теоретических понятий, то мысленный эксперимент отличается тем, что один из этапов его проведения -- реальное воздействие на реальный объект отсутствует. Это позволяет нам включать в эксперимент идеализированные объекты, идеальные приборы и идеальные условия. Такого рода эксперимент целиком находится внутри теории, и его отличие от обычного теоретического рассуждения заключается лишь в том, что он опирается на наглядные образы и представления.
4. Охрана труда при работе в компьютерном классе для обучающихся.
4.1 Общие требования охраны труда
К работе с ПЭВМ в компьютерном классе допускаются обучающиеся, прошедшие инструктаж на рабочем месте с регистрацией в журнале регистрации инструктажа на рабочем месте с обучающимися.
Повторный инструктаж обучающиеся в компьютерном классе должны проходить с периодичностью не реже одного раза в шесть месяцев.
Обучающиеся обязаны соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, установленные в университете.
Обучающиеся должны знать и обязаны выполнять инструкции по охране труда:
- по оказанию доврачебной медицинской помощи пострадавшим ИОТ-МЦ-08-13;
- по пожарной безопасности в СКФУ ИОТ-УКБ-06-18.
Обучающимся запрещается на территории университета распивать алкогольные напитки, а также приходить на учебные занятия в состоянии алкогольного, наркотического или иного опьянения
Курить запрещено в компьютерных классах, учебных корпусах и студенческих общежитиях.
При работе с ПЭВМ рекомендуется организация перерывов на 10- 15 мин. через каждые 45-60 мин. работы.
При работе на ПЭВМ могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы:
-повышенные уровни электромагнитного, инфракрасного излучения;
- повышенный уровень статического электричества;
- пониженная ионизация воздуха;
- напряжение зрительных анализаторов, интеллектуальные нагрузки;
-длительные статические нагрузки.
Запрещается находиться в компьютерном классе в верхней одежде, а также принимать пищу.
Обучающийся должен знать места расположения первичных средств пожаротушения и уметь ими пользоваться.
Обучающийся должен знать место нахождения медицинской аптечки, правильно пользоваться медикаментами и уметь оказать доврачебную медицинскую помощь пострадавшим.
При несчастном случае, произошедшем во время учебных занятий обучающийся или очевидец несчастного случая обязан:
- устранить травмирующий фактор (если это возможно);
- оказать первую медицинскую помощь пострадавшему;
- при необходимости вызвать скорую медицинскую помощь или организовать доставку пострадавшего в медицинское учреждение;
- немедленно сообщить о случившемся преподавателю, а в его отсутствие - техперсоналу, обслуживающему компьютерный класс;
- сохранить до начала расследования несчастного случая обстановку, какой она была на момент происшествия, если это не угрожает жизни и здоровью окружающих и не приведет к аварии или возникновению иных чрезвычайных обстоятельств, а в случае невозможности ее сохранения зарисовать сложившуюся обстановку (составить схемы, провести фотографирование или видеосъемку).
При работе с ПЭВМ обучающиеся должны соблюдать правила личной гигиены.
Работа в компьютерном классе разрешается исключительно в присутствии преподавателя или технического персонала компьютерного класса.
.Запрещается присутствие в помещении компьютерного класса посторонних лиц.
По всем вопросам, связанным с работой вычислительной техники следует обращаться к преподавателю, а в его отсутствие к техническому персоналу, обслуживающему компьютерный класс.
Повторный инструктаж на рабочем месте обучающиеся должны проходить с периодичностью один раз в шесть месяцев
4.2 Требования охраны труда перед началом работ
Перед началом работы пользователь ПЭВМ обязан:
- осмотреть и привести в порядок рабочее место, освободив его от посторонних предметов;
- убедиться в достаточности освещенности, отсутствии отражений на экране, отсутствии встречного светового потока;
- проверить комплектность компьютера;
- проверить правильность установки стола, стула, положения оборудования, угла наклона экрана, положения клавиатуры.
Необходимо соблюдать следующую последовательность включения оборудования ПЭВМ:
- включить блок питания или источник бесперебойного питания (если есть);
- включить периферийные устройства (принтер, монитор, сканер и др-);
- включить питание системного блока или иного оборудования.
Запрещается приступать к работе:
- при нарушении целостности корпуса компьютера, монитора, клавиатуры, мыши;
- при обнаружении неисправности оборудования;
- при отсутствии огнетушителя и аптечки первой помощи в компьютерном классе.
4.3 Требования охраны труда во время работы
Во время работы на ПЭВМ обучающийся обязан:
- аккуратно обращаться с клавиатурой;
- держать открытыми все вентиляционные отверстия устройств;
- соблюдать расстояние от глаз до экрана в пределах 60-80 см;
- следить, чтобы кабель (шнур) ПЭВМ был защищен от случайного повреждения и соприкосновения с горячими и сырыми поверхностями.
. Пользователю ПЭВМ во время работы запрещается:
- дотрагиваться до экрана монитора и вращать монитор;
- работать с ПЭВМ при снятом корпусе;
- во избежание внутреннего перегрева и выхода ПЭВМ из строя закрывать во время работы вентиляционные отверстия посторонними предметами или чехлами;
- оставлять включенный ПЭВМ без присмотра;
- вскрывать корпус монитора, системного блока;
- разбирать монитор, системный блок, клавиатуру, мышь;
- переключать силовые питающие кабели проводов связи с периферийными устройствами на задней крышке корпуса системного блока и монитора;
- отключать штепсельные разъемы;
- переключать разъёмы интерфейсных кабелей периферийных устройств при включенном питании;
- производить отключение питания во время выполнения активной задачи;
- оказывать механические усилия (наступать ногами, дергать) силовые питающие кабели и тянуть за провода связи с периферийными устройствами;
- ударять сильно по клавишам клавиатуры;
- работать грязными руками;
- прикасаться к задней панели системного блока;
- допускать попадание влаги на поверхность системного блока, монитора, клавиатуры;